Cite this article as:

Burchakov A. V., Garkushin I. K., Milov S. N. Computer Model of Phase Complex of Ternary System LiCl–Li2MoO4–Li2WO4. Izvestiya of Saratov University. New series. Series: Chemistry. Biology. Ecology, 2018, vol. 18, iss. 4, pp. 370-377. DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2018-18-4-370-377


Heading: 
UDC: 
544.016.2
Language: 
Russian

Computer Model of Phase Complex of Ternary System LiCl–Li2MoO4–Li2WO4

Abstract

The solution of theoretical and practical problems based on phase equilibria in multicomponent systems is the basis of materials science: the synthesis of metals, alloys, semiconductors and many other substances and mixtures. The first stage in the study of phase diagrams is their calculation by various methods. However, the current state of the theory does not allow us to calculate the phase diagrams accurately and correctly even for binary systems. At the same time, an experimental study of phase equilibria allows Химия 377 one to obtain the most reliable and complete information about the properties of systems. But this is achieved at the cost of significant material and time spent. As the number of components of the studied systems increases, these costs multiply. Widely used in recent years, the experiment planning methods do not significantly reduce the amount of experimental studies of multicomponent systems. The application of different types of models of phase systems makes it possible to simplify their study. In the present work, a theoretical study of the phase complex of the three-component LiCl–Li2MoO4–Li2WO4 system using 3D modeling in the program-editor KOMPAS-3D is carried out. The construction of points of non-variant equilibrium states, lines of univariant equilibria and surfaces of divariant equilibria in the space of the model from points obtained experimentally in studying the elements of faceting is carried out. The results of the model analysis are isothermal and polythermal sections, the material balance diagram. The model makes it possible to perform a temperature forecast and a sequence of crystallizing phases for a mixture with an arbitrary ratio of the components of the system.

References

1. Гуревич С. М. Флюсы для электросварки титана // Автоматическая сварка. 1958. № 10. С. 3–13.

2. Лашко С. В., Павлов В. И., Парамонова В. П. Экзотер- мическая пайка (сварка) проводов в расплавленных галогенидах // Сварочное производство. 1973. № 5. С. 38–39.

3. Делимарский Ю. К. Химия ионных расплавов. Киев : Наук. думка, 1980. 327 с.

4. Лидоренко Н., Мучник Г., Трушевский С. Аккумули- рование плавлением // Наука и жизнь. 1974. Вып. 3. С. 19–21. 

5. Багоцкий В. С., Скундин А. М. Химические источники тока. М. : Энергоиздат, 1981. 360 с.

6. Делимарский Ю. К., Барчук Л. П. Прикладная химия ионных расплавов. Киев : Наук. думка, 1988. 192 с.

7. Варыпаев Н. Н. Химические источники тока : учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов. М. : Высш. шк., 1990. 240 с.

8. Соболева Л. В. Выращивание новых функциональных монокристаллов. М. : ФИЗМАТЛИТ, 2009. 248 с.

9. Намиас М. Ядерная энергия. М. : Изд-во иностр. лит., 1955. 206 с.

10. Смородинов В. С., Оскорбин Н. М. Математическое мо- делирование диаграмм плавкости двухкомпонентных солевых систем с твердыми растворами непрерывного ряда // Изв. Алт. гос. ун-та. 2010. № 3–2. С. 164–168.

11. Удалов Ю. П. Применение программных комплексов вычислительной и геометрической термодинами- ки в проектировании технологических процессов неорганических веществ : учеб. пособие. СПб. : СПбГТИ(ТУ), 2012. 147 с.

12. Keke Chang, Shuhong Liu, Dongdong Zhao, Yong Du, Liangcai Zhou, Li Chen. Thermodynamic description of the Al–Cu–Mg–Mn–Si quinary system and its application to solidifi cation simulation // Thermochimica Acta. 2011. № 512. P. 258–267.

13. Xueli Huang, Pengsheng Song, Lijuan Chenb, Bingling Lu. Liquid–solid equilibria in quinary system Na+, Mg2+/Cl–,SO4 2−,NO3– –H2O at 298.15 K // Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. 2008. № 32. P. 188–194.

14. Kanghou Zhang, Yun Xu. An investigation of the Pd–Ag– Ru–Gd quaternary system phase diagram // J. of Alloys and Compounds. 2005. № 400. P. 131–135.

15. Huang Xueli, Li Songwan. Liquid-solid Equilibria in Quinary System Na+, K+, Mg2+||Cl-,NO3- –H2O at 25 oC // Chin. J. of Chem. Engineer. 2011. Vol. 19, № 1. P. 101–107.

16. Buchelnikov V., Sokolovskiy V., Taskaev S., Taranenko I., Entel P. The modeling of phase diagrams and premartensitic effects in Heusler Ni-Mn-Ga alloy by Monte Carlo Method // Phys. Procedia. 2010. № 10. P. 132–137.

17. Methods for phase diagram determination / ed. J.-C. Zhao. Elsevier, 2004. 517 p.

18. Broz P., Vassilev G., Gandova V., Bursík Jří. Study of Phase Transformations and Phase Equilibria in the Ni-Sn-Zn System // Abstracts of XL CALPHAD Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. May 22–27, 2011. Rio de Janeiro, 2011. P. 198.

19. Beilmann M., Benes O., Konings R. Thermodynamic assessment of a Molten Salt Reactor fuel // Abstracts of XL CALPHAD Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. May 22–27, 2011. Rio de Janeiro, 2011. P. 69.

20. Бурчаков А. В. Моделирование фазового комплекса многокомпонентных систем с участием хроматов и галогенидов щелочных металлов : дис. … канд. хим. наук. Самара, 2016. 185 с.

21. Бурчаков А. В., Дворянова Е. М., Кондратюк И. М. Осо- бенности расслаивания жидких фаз в квазитройной системе LiF–RbI–Li2CrO4 // Бутлеровские сообщения. 2014. Т. 38, № 5. С.72–77.

22. Бурчаков А. В., Дворянова Е. М., Кондратюк И. М. Экспериментальное исследование и компьютер- ное моделирование стабильного треугольника LiF–KI–K2CrO4 четырехкомпонентной взаимной си- стемы Li,K||F,I,CrO4 // Бутлеровские сообщения. 2015. Т. 42, № 6. С. 59–67.

23. Бурчаков А. В., Дворянова Е. М., Кондратюк И. М. Фазовые равновесия в трехкомпонентной взаимной системе Li,K||I,CrO4 // Журн. неорг. химии. 2015. Т. 60, № 8. С. 1100–1109.

24. Мохосоев М. В., Алексеев Ф. П., Луцык В. И. Диаграм- мы состояния молибдатных и вольфраматных систем. Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 1978. 319 с.

25. Гаркушин И. К., Губанова Т. В., Петров А. С., Анип- ченко Б. В. Фазовые равновесия в системах с участием метаванадатов некоторых щелочных металлов. М. : Машиностроение-1, 2005. 118 с.

26. Кошкаров Ж. А., Луцык В. И., Мохосоев М. В., Во- робьева В .П., Гаркушин И. К., Трунин А. С. Ликвидус системы Li||WO4,F,Cl(NO3) и Li||WO4,VO3,Cl(Br) // Журн. неорг. химии. 1987. Т. 32, вып. 6. С. 1480–1483.

27. ACer S-NIST. Phase Equilibria Diagrams. CD-ROM Database. Version 3.1.0. American Ceramic Society. National Institute of Standards and Technology. Order online: www.ceramics.org.

28. Ганин Н. Б. Проектирование и прочностной расчет в системе KOMIIAC-3D V13. 8-е изд., перераб. и доп. М. : ДМК Пресс, 2011. 320 с.

Short text (in English): 
Full text (in Russian):